柔性光伏支架基础设计与分析

为研究柔性光伏支架桩基在局部淤泥质土较厚区域的水平承载力和稳定性,文中通过江苏某渔光互补发电项目,采用规范公式进行了相关验算,并对水平力作用下桩土共同作用进行有限元分析验证。结果表明,柔性光伏支架桩基设计规范方法与有限元结果较为相符,桩基的水平承载力和稳定性满足规范要求。总结分析锚杆抗拔承载力的计算方法和深厚淤泥质土区域光伏锚杆的加强措施。相关结论可为同类项目设计提供参考。

黄土场地挤密地基处理深度的探讨

通过分析湿陷性黄土场地上挤密地基的浸水试验结果,探讨了沉管挤密桩地基处理的深度问题,建议在处理大厚度湿陷性黄土场地上的电力工程建设项目时,可以采用沉管挤密桩处理地基,处理深度可设定为12m,这一深度不仅能有效挤密桩间土,消除地基湿陷性,降低地基渗透系数,还能使处理深度范围内的土层形成良好的承载层和隔水层,从而保证地基的稳定性和工程的安全性。

实例分析灰土挤密桩处理湿陷性黄土

阐述了湿陷性黄土的工程特性和评价指标,简单介绍了湿陷性黄土的地基处理常见方法,以具体工程为案例采用灰土挤密桩法对湿陷性黄土处理的设计要求和施工细节进行详细分析。通过地质勘察、土质湿陷性分析、试桩设计、检测试验,最终表明灰土挤密桩在该工程施工建设中有效消除了拟建区域黄土的湿陷性。

水泥土夯扩挤密桩对湿陷性黄土层水平应力的影响

以铁路站房区湿陷性黄土地基为研究对象,采用水泥土夯扩挤密桩进行预加固,结合处理前后室内试验和原位测试结果,研究桩长、桩间距对水泥土挤密桩处理效果的影响,揭示了处理前后加固深度内桩间土层水平应力和超固结比变化规律。结果表明:桩间距显著影响桩间土挤密效果,桩长的影响较小,当桩间距从1.2 m减小为1.0 m时桩周塑性区挤密效果显著增强,采用水泥土夯扩挤密桩处理湿陷性黄土地基时建议桩间距不大于1.0 m;锥尖阻力、侧壁阻力、水平应力比和超固结比随深度的增大呈现出先增大后减小的变化规律,埋深0~12 m范围内水平应力比在2~4变化,超固结比OCR在4~12变化,说明水泥土夯扩挤密桩显著增大了土层水平应力和强度,但深度大于12 m时水泥土夯扩挤密桩的处理效果减弱。研究结果从土层水平应力角度揭示了水泥土夯扩挤密桩的加固机理,可为湿陷性黄土地区水泥土夯扩挤密桩的工程应用提供技术支持。

砂井载荷浸水试验在深层黄土湿陷性评价中的应用

针对深层湿陷性黄土自重湿陷量室内试验结果不准确、测试黄土地基湿陷量的原位试验方法少等不足,基于已有的砂井浸水试验,提出了新的现场试验方法—砂井载荷浸水试验方法。其核心是井底地层在试验压力作用下沉降稳定后,利用井中砂砾石的强透水性,将水直接导入井底湿陷性黄土地层及砂井周围土体,使其快速浸水饱和,以此来测定砂井井底地层的湿陷量和砂井周围黄土的自重湿陷量。通过2组砂井载荷浸水试验,测试了不同压力和浸水条件下不同深度地层的湿陷变形,对比分析了砂井载荷浸水试验和临近场地大型试坑浸水试验,结果表明砂井载荷浸水试验的判定结果与试坑浸水试验一致,说明砂井载荷浸水试验是可行的。砂井载荷浸水试验具有周期短、费用低、场地条件要求低、用水量小等优点,适用于深层黄土湿陷性的研究,对黄土地区(尤其是深层黄土)工程的湿陷性评价有一定的参考意义。

棉秆纤维EPS颗粒轻量土配合比设计

为满足湿陷性黄土地区海绵城市道路建设需求,研制了一种具有轻质、高强并兼具一定渗透性的棉秆纤维EPS颗粒轻量土作为路基换填材料。该轻量土由棉秆纤维、聚苯乙烯(EPS)颗粒、水泥、黄土和水混合而成。通过室内试验对不同棉秆纤维掺量及长度、不同EPS颗粒掺量及粒径、不同水泥掺量轻量土的密度、强度、变形和渗透性进行研究,进而设计棉秆纤维EPS颗粒轻量土配合比。结果表明:轻量土各成分中,EPS掺量和水泥掺量对轻量土密度的影响最大;水泥掺量与轻量土强度之间为正相关关系,与渗透系数之间为负相关关系;EPS掺量和粒径与轻量土强度之间为负相关关系,与渗透系数之间为正相关关系;棉秆纤维的加入改善了轻量土的塑性性能,并使轻量土的渗透性有一定程度的提高。各因素对轻量土强度影响的大小顺序为:水泥掺量>EPS掺量和粒径>棉秆纤维掺量和长度。满足湿陷性黄土地区海绵城市道路建设需求的棉秆纤维EPS颗粒轻量土最优配合比为:黄土∶棉秆纤维(长度9 mm)∶EPS颗粒(粒径0.5~1.0 mm)∶水泥∶水=1000∶4∶18∶35∶400。

大厚度自重湿陷黄土湿陷变形评价方法的研究

黄土湿陷变形是地基工程的关键问题。依据大量的现场试坑浸水试验和室内湿陷性试验结果,区分不同黄土地区,分析了场地浸水自重湿陷变形实测值与计算值之间的关系,表明陇西地区、陇东—陕北—晋西地区、关中地区和其他地区自重湿陷变形计算值的修正系数分别为2.0,1.7,1.2,0.4。依据典型场地黄土自重湿陷系数、自重湿陷变形、地层结构随深度的变化特征,通过现场试验实测不同埋深黄土自重湿陷变形的平均自重湿陷系数与室内试验测试自重湿陷系数的加权平均值之间的关系,揭示0~10 m,10~15 m,15~20 m不同埋深范围黄土原位浸水产生自重湿陷变形时,对应的室内试验自重湿陷系数的加权平均值依次为0.015,0.020,0.025,确定了大厚度自重湿陷性黄土的自重湿陷系数起始门槛值。关中地区不同场地Q2黄土的自重湿陷变形实测值一般小于7.0 cm。该地区不同场地Q2黄土的自重湿陷系数的均值约为0.029,其自重湿陷系数的起始门槛值可取0.025。

湿陷性黄土隧道的工程性质分析

黄土隧道往往具有特殊的湿陷性黄土围岩和干旱半干旱气候地区特殊的地形地貌及地质环境,对隧道结构构成了潜在的不利影响。在对湿陷性黄土隧道修建和运行中工程特性认识的基础上,首先,根据地形地貌、地层结构、侵蚀发育、地下水条件和黄土浸水水源,进行了隧道的岩土环境等级和浸水等级划分,以及湿陷性黄土隧道的环境等级划分。其次,给出了隧道黄土地基湿陷变形量的计算分析方法,依据黄土地基湿陷变形不均匀沉降对衬砌结构的作用影响,以及列车运行对路基沉降变形的控制标准和建筑地基湿陷变形对结构的作用影响,确定了隧道湿陷性黄土地基等级的划分标准。最后,考虑到现行《湿陷性黄土地区建筑规范》适用的局限性,结合湿陷性黄土隧道的工程特点,针对隧道施工过程中围岩稳定性和湿陷变形对衬砌结构影响的两个重要问题,相应的提出了隧道地基湿陷性变形的评价方法和围岩压力的确定方法;由竖向压缩应力系数确定湿陷压缩应力,结合试验得出的湿陷系数计算隧道下地基土在实际压缩应力条件下的湿陷变形量。在考虑黄土结构性的条件下,利用太沙基公式计算隧道围岩压力,得到了围岩压力随黄土构度的变化关系。

深厚湿陷性黄土地基综合整治新技术研究

湿陷性黄土地基的处理常采用破坏原状土结构的技术措施,从而不能充分发挥天然地基的承载力。当处理深度较大时,其施工难度较大,费用较高。结合深厚湿陷性黄土地基具有地势高、地下水位深、含水量低的条件,提出了浅层阻水、浅层排水、浅层防水、围封截水和竖井深层导水的综合整治新技术。进而,通过降雨入渗计算分析评价了综合整治新技术的处理效果。这种处理技术具有防止水分侵入地基、加强自由水引排和充分发挥天然土体承载力的特点,是处理深厚湿陷性黄土地基的一种新途径。

湿陷性黄土场地湿陷下限深度与桩基中性点位置关系研究

湿陷性黄土场地的湿陷下限深度与桩基中性点位置密切相关,为了解决桩基设计方案不当问题,如何准确判定湿陷下限深度显得十分重要。在系统分析并总结宁夏固原桩基系列浸水试验、兰州和平镇黄土浸水试验及其他地区桩基浸水试验研究成果的基础上,揭示了黄土湿陷下限深度与桩基中性点位置确定的相互关系,得出了以下研究成果:(1)指出了均质黄土现场浸水试验水的竖向渗透深度是有限的(一般为20~25 m),现场黄土湿陷发生的下限深度也是有限的,不宜按室内试验的湿陷系数确定的下限深度来直接评判;(2)给出了室内湿陷性评价试验中湿陷系数sδ或自重湿陷系数zsδ随地区和深度变化的取值建议,同时,建议在湿陷量计算时引入深度修正系数和地基土浸水机率系数,初步给出大厚度湿陷性黄土场地不同地区湿陷下限深度评价系数?,可以有效减小湿陷性评价的室内外差异;(3)由室内试验计算确定的湿陷下限深度偏于保守,导致桩基设计过分夸大了负摩阻力的不利作用,造成桩基设计承载力偏低;(4)大厚度湿陷性黄土场地桩的中性点最深位置不宜大于20~25 m,湿陷性评价下限深度小于20 m的场地,宜按评价深度确定中性点位置;给出了桩侧负摩阻力估算方法,并建议桩基负摩阻力平均值取20~35 k Pa为宜。

复杂条件下湿陷性黄土路基不均匀沉降控制关键技术研究

为保证黄土地区路基设计质量,对湿陷性黄土的变形特征进行分析,并以某高速公路项目为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,研究了黄土路基各位置的不均匀沉降变形规律及灰土挤密桩、土工格栅、补夯等措施对路基不均匀沉降的影响。

湿陷性黄土中大直径扩底桩垂直承载性状的试验研究

本文根据湿陷性黄土中桩侧和桩底均埋有测试元件的４根大直径扩底桩的现场实测数据，分析了浸水湿陷对桩垂直承载力的影响，得出了负摩阻力的变化规律，最后提出浸水湿陷全过程中大直径桩荷载传递机理的《三阶段分析法》。

黄土地区单片地下连续墙水平承载特性试验研究

黄土地区某拱桥采用较为新颖的井筒式地下连续墙基础。为研究基础的水平承载特性,对单片地下连续墙进行了水平荷载试验。在墙身中布置钢筋计、测斜管,墙背布置土压力盒,采用慢速维持荷载法进行水平加载,试验时采集了墙顶、墙身位移、墙身应变、墙侧土抗力等现场数据,绘制了水平荷载H与力作用点处位移Y关系曲线。根据墙身实测应变采用标定断面法和理论计算法推算墙身弯矩,根据弹性地基梁理论由墙身弯矩推算墙侧土抗力,并与墙侧实测土抗力进行了对比分析。分析得出了单片墙水平承载力、不同深度处土抗力和水平位移关系图(q-y曲线),并推算了设计所需的土水平抗力系数的比例系数m值。试验和分析结果为黄土地区井筒式地下连续墙基础设计提供了重要依据。

动扭剪荷载作用下非饱和黄土动力特性试验研究

通过对黄土的动扭剪试验研究了非饱和黄土的动孔隙压力特性、动强度特性以及振陷变形特性。非饱和黄土在动扭剪试验过程中,随着轴向变形的发展,孔隙气压力逐渐上升,而孔隙水压力则基本保持不变或后期略有升高,且非饱和黄土和饱和黄土的强度及变形特性存在明显差异;同时,分析了含水量、固结应力和固结比对黄土动力特性的影响。

等向应力条件下非饱和原状黄土增湿渗水特性试验研究

渗水系数是非饱和土固结分析的关键参数之一。用自制的非饱和土三轴剪切渗透仪,在无应力及不同等向应力下分别对不同和相同孔隙比的原状黄土进行了直接向试样分级注水使吸力逐渐减小的增湿渗透试验,分析了孔隙比,应力与饱和度及吸力对增湿渗水系数的影响,对比分析了无应力与应力作用下的渗水特性,提出了可以考虑应力与饱和度或吸力影响的非饱和原状黄土增湿渗水的渗透性函数。研究结果表明：孔隙比和应力对渗水系数与饱和度关系及渗水系数与吸力关系皆有影响,吸力较大时对后者几乎没有影响,可近似归一。无应力及不同应力条件下,只要孔隙比相同,则渗水系数与饱和度或吸力关系相同;相对渗水系数与吸力的关系不能归一,同一吸力对应的相对渗水系数随孔隙比的减小或应力的增大而增大,而相对渗水系数与饱和度及吸力比（吸力与脱气值之比）关系皆可以归一。v G-M模型不适用于描述常孔隙比下原状黄土的渗水系数;提出的渗透函数可以预测一定等向应力作用下增湿过程中饱和度增大及吸力减小时原状黄土的渗水系数,预测结果与试验结果吻合较好。

湿陷性黄土地基综合法迫降纠倾试验研究

根据湿陷性黄土的特性,以倾斜结构物的缩尺模型为对象,进行应力解除法、应力附加法以及地基刚度软化法综合迫降纠倾的室内试验研究,对应力解除深度、应力附加值以及刚度软化注水量等纠倾参量依次设计3个水平数,分析和探讨3种纠倾技术的影响因素及其在不同纠倾参量下的纠倾效果和回倾规律。试验结果表明,纠倾参量取值由小增大,倾斜结构物的回倾量也由小增大。当设计参量的取值过大时,会出现因地基局部坍塌等纠倾失控的不良现象。根据试验结果,分别给出3种纠倾技术中主要设计参量的取值范围,讨论地基基础沉降量的估算方法,为在湿陷性黄土地基上倾斜结构物迫降纠倾提供参考依据。

黄土地区地基承载力研究

地基工程安全是建筑物正常使用的保障,黄土地区地基工程研究主要包括黄土失陷性和承载力,黄土的失陷性一直以来都是地基工程研究的重点,黄土根据含水率、饱和度、附加下沉、浸湿又细分成不同的类型,行业内对于建筑物地上部分的研究已日趋成熟可优化的空间有限,而地基工程作为隐蔽工程因其特殊性和复杂性也经常被人忽视。本文通过对黄土地区某项目地域气候、地基岩性、地基土工程性能、桩基形式等进行分析,经过综合研判得出最优解决方案。

河津黄土地基湿陷变形试验研究

本文通过大量的室内外试验,包括三个大面积试坑浸水试验以及三个天然地基和强夯地基上的浸水载荷试验,详细讨论了黄土地基自重湿陷变形和外荷湿陷变形的规律;探讨了《湿陷性黄土地区建筑规范(TJ25-78)》中有关湿陷性黄土场地湿陷类型的评判方法;根据试坑浸水试验结果,认为原勘察报告对场地湿陷类型的判定有误,应为非自重湿陷性场地;在按计算自重湿陷量评判时,应乘以调整系数m_0;采用模糊数学方法,对自重湿陷敏感性进行了综合评判,并提出了评判指标β和分档标准,试验及计算简便,可靠度达90％以上;通过非线性有限元分析,湿陷量计算值与实测值还较接近。

湿陷性黄土(Q_3)的增湿变形特征

黄土(Q_3)是一种欠压密土,具有不同程度的湿陷性。本文提出了“增湿变形”的概念,建立了增湿变形的力学模型和模式,有助于进一步认识湿陷性黄土在增湿时的全部变形特征。同时还用应力增湿路径和应力增湿变形曲面来表示变形的发展过程。最后,还提出了变形势和湿陷势的概念。

黄土初始结构性及其湿载作用下演化规律

黄土的结构性是除粒度、密度、湿度之外更为重要的指标。通过总结分析综合结构势理论框架内业已提出的结构性参数及其演化规律,并将结构性参数分为过程结构性参数和初始结构性参数两类,这种分类说明了合理的结构性参数既要反映土的基本物理属性还要反映其在外部扰动作用下的演化过程。针对目前结构性参数及其演化规律存在的问题,采用能够反映初始结构性的构度指标与反映过程结构性的应力比结构性参数,提出了球应力与剪应力对结构性参数综合影响的综合应变,并分析综合应变与结构性参数之间的关系,建立了一个能反映结构性从初始到湿载作用下衰减演化的数学模型。通过理论分析和常规三轴试验研究表明,该数学模型避免了试验围压对初始结构性的影响,并且考虑了湿载过程中体应变与剪应变的共同影响,更加准确地反映黄土的结构损伤演化规律。